EP2903800A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von formteilen aus fasermaterial - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Formteile aus Fasermaterial unter Verwendung einer mehrteiligen Form (5), deren Innenseite zumindest teilweise die Kontur des Formteiles bestimmt, wobei die Fasern durch eine Luftströmung über zumindest eine Düse (4) in die Form (5) eingeblasen werden und die Luft sodann durch Öffnungen der Form (5) entweicht, so dass sich die Fasern an der Innenseite der Form anlagern, worauf die Fasern gegebenenfalls lokal verdichtet werden, bevor sie durch Wärmezufuhr und/oder Kleberzufuhr miteinander verklebt und schließlich als Formteil aus der Form (5) entnommen werden. Wesentlich dabei ist, hinsichtlich der Vorrichtung, dass die Form (5) durch zumindest eine den Form-Innenraum durchquerende Schottwand (7) in zumindest zwei Formkammern (15, 25) unterteilbar ist. Verfahrensmäßig wesentlich ist, dass vor und/oder während des Einblasens der Fasern zumindest eine Schottwand (7) in die Form (5) eingebracht wird, die die Form (5) in zumindest zwei Formkammern (15, 25) unterteilt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus Fasermaterial

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Formteile aus Fasermaterial unter Verwendung einer mehrteiligen Form, deren Innenseite zumindest teilweise die Kontur des Formteiles bestimmt, wobei die Fasern durch eine Luftströmung über zumindest eine Düse in die Form eingeblasen werden und die Luft sodann durch Öffnungen der Form entweicht, so dass sich die Fasern an der Innenseite der Form anlagern, worauf die Fasern gegebenenfalls lokal verdichtet werden, bevor sie - vorzugsweise durch Wärmezufuhr - miteinander verklebt und schließlich als Formteil aus der geöffneten Form entnommen werden.

Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind durch die DE 10324735 und DE 10 2007054424 bekannt geworden. Der Inhalt dieser Schriften wird auch zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht, um Wiederholungen zu vermeiden.

In der DE 102011 009137 wird die Herstellung von Faserformteilen durch Ein- blasen von Fasern in eine Form beschrieben, bei dem die Luftströmung, die aus der Form herausströmt, durch verschließbare Auslassöffnungen gesteuert wird. In der Form können Siebplatten mit Durchströmlöchern angeordnet sein, um einerseits die Fasern des Fasermaterials in der Form zurückzuhalten und andererseits eine Durchströmung mit der Gebläseluft zu ermöglichen.

Aus der US5569425 ist ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Herstellung von Faserformteilen bekannt, bei dem nach dem Einfüllen einer vorgesehenen Fasermenge in eine Form rechenartig angeordnete Gasverteilrohre in den Formraum eindringen, über die das Faserkissen mit Heißluft beaufschlagt wird, bis eine gewünschte Vernetzungstemperatur der Fasern erreicht ist. Anschließend erfolgt eine Durchleitung von Kaltluft, um die Taktzeit zu verkürzen. In der EP 0837168 wird ein Verfahren zum Herstellen einer Polsterstruktur beschrieben, bei dem Fasern in eine mehrteilige Form gefüllt und anschließend durch Hitzeeinwirkung verschmolzen werden. Die Form weist in einem oberen Bereich verfahrbare Formwände auf, mittels derer unterschiedliche Verdichtungsgrade erzielt werden können.

Soweit in dieser Anmeldung von einer mehrteiligen Form gesprochen wird, soll dies auch temporäre Hilfsformen einschließen, die nur zeitweise, insbesondere zur Steuerung der Dichtverteilung im späteren Formteil eingesetzt werden.

Dreidimensional ausgeprägte Formteile aus Fasermaterial werden insbesondere in der Automobilindustrie eingesetzt. Sie dienen meist zur Schalldämmung und werden beispielsweise zur Verkleidung des Fahrzeugbodens und der Verbindungswände vom Fahrgastraum zum Kofferraum wie auch zum Motorraum, als Türverkleidung und dergleichen eingesetzt. Stattdessen oder zusätzlich können die Formteile auch tragende Funktionen haben, etwa als Instrumententafel, Hutablage, Türträger und dergleichen. Sie haben dann eine wesentlich härtere Konsistenz als die soften Dämmteile.

Grundsätzlich sollen die Formteile relativ genau einer vorgegebenen Kontur, etwa der ausgeformten Karosserieteile folgen, und zwar auch dann, wenn der Konturverlauf sehr ungleichmäßig ist und abrupt Abbiegungen aufweist.

Aus Kostengründen ist man bestrebt, auch bei Auskleidung großflächiger Karosserieteile möglichst nur ein einstückiges Formteil einzusetzen.

Untersuchungen der Anmelderin haben nun ergeben, dass bei großflächigen Formteilen mit starken Konturänderungen ein befriedigendes Füllen der Form mit den eingeblasenen Fasern problematisch ist. Vor allem in denjenigen Formbereichen, wo die Luftströmung mit den Fasern eine starke Umlenkung erfährt oder wo Luftwirbel auftreten, kommt es zu einer inhomogenen Faserverteilung.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung und das bekannte Verfahren dahingehend zu verbessern, dass auch bei großflächigen Formen und insbesondere bei Konturänderungen die gewünschte Faserverteilung sichergestellt ist. Dabei sollen sich auch Bereiche des Formteiles mit gezielt unterschiedlicher Dichte herstellen lassen. Nicht zuletzt soll sich die Erfindung durch kostengünstige und zuverlässige Realisierbarkeit auszeichnen.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, dass vor oder während des Einblasens der Fasern zumindest eine Schottwand in die Form eingebracht wird, die die Form in zumindest zwei Formkammern unterteilt. Dabei werden die Fasern zunächst in zumindest eine erste an die Schottwand angrenzende Kammer eingeblasen, bis an der Schottwand eine vorgegebene Faserdichte erreicht oder die Kammer zumindest weitgehend gefüllt ist. Anschließend werden Fasern in eine zweite an die Schottwand angrenzende Kammer eingeblasen.

Das Einbringen der Schottwand eröffnet die Möglichkeit, eine großflächige Form in zwei oder mehr Formkammern zu unterteilen. Neben einer drastischen Verkürzung der Strömungswege während des Einblasens der Fasern, werden durch das getrennte, zeitversetzte Befüllen der einzelnen Formkammern mit Fasern unerwünschte Störungen der Strömung ausgeschaltet, indem Schottwände speziell in den kritischen Bereichen der Form positioniert werden.

Außerdem bietet sich der Vorteil, dass einzelne Formkammern mit unterschiedlichen Materialien gefüllt werden können, dass also das fertige Formteil aus regional unterschiedlichen Werkstoffen besteht.

Damit die Form zum Ein- und Ausbau der Schottwände nicht geöffnet werden muss, ist es günstig, wenn die Schottwände bei geschlossener Form in den Form-Innenraum einbringbar bzw. entfernbar sind. Dazu empfiehlt es sich, dass die Schottwand verstellbar an der Form gelagert ist. Diese Lagerung kann derart realisiert werden, dass die Schottwand innenseitig der Form schwenkbar an einer Wand der Form gelagert ist oder aber, dass sie durch einen Schlitz in der Form aus dem Form-Innenraum herausziehbar ist. Im Ergebnis kann die Schottwand dann aus einer den Form-Innenraum unterteilenden Position zumindest teilweise, vorzugsweise ganz, aus dem Form-Innenraum herausbewegt werden. Das Herausbewegen und vorzugsweise auch das Einbringen der Schottwände kann manuell erfolgen, erfolgt zweckmäßig aber motorisch. Das Einfahren der Schottwand muss nicht zwingend vor dem Einblasen von Fasern erfolgen. Vielmehr kann es auch zweckmäßig sein, zunächst eine Teilfüllung der Form vorzunehmen und erst dann eine oder mehrere Schottwände einzufahren.

Während oder nach dem Einblasen der Fasern in die erste an die Schottwand angrenzende Kammer und gegebenenfalls nach Erreichen einer vorgegebenen Faserdichte an der Schottwand kann letztere aus dem Form-Innenraum herausgezogen oder in der Form verstellt werden.

Indem die Trennung zwischen benachbarten Formkammern während des Einblasens ganz oder teilweise aufgehoben wird, gehen die Fasern benachbarter Formkammern überlappend ineinander über, so dass bei der anschließenden Erhitzung und Verklebung ein einstückiges Formteil entsteht.

Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, die Schottwände in der Form, gegebenenfalls sogar im fertigen Formteil, zu belassen. Dadurch bildet sich kein oder nur ein geringer Verbund zwischen den Fasern vor und hinter der Schottwand. Selbst beim anschließenden Verdichten und Erhitzen verbleibt ein möglicher Sollbruchbereich im Formteil. Solche Sollbruchstellen können bei speziellen Formteilen, etwa bei einer Instrumententafel, gewünscht sein, um Freiraum zu schaffen für optionale Instrumente oder für den Airbag.

Des Weiteren umfasst die Erfindung die Möglichkeit, dass die Schottwand so angeordnet wird, dass sie den Formquerschnitt nicht vollständig durchquert, sondern einen Spalt gegenüber einer Formwand freilässt. Durch diesen Spalt können nur wenige Fasern durchfließen, so dass das Formteil im Spaltbereich zwar noch eine durchgehende Außenseite aufweist, die jedoch sehr dünnwandig ist. Diese dünnwandige Verbindung eignet sich gut als Biegekante oder Sollbruchstelle.

Die vorgegebene Faserdichte kann schlecht in der Form gemessen werden. Man greift deshalb meist auf Parameter wie Einblasdauer oder Luftdruck zurück, um Rückschlüsse auf die Faserdichte ziehen zu können. Darüber hinaus wird eine Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Formteile aus Fasermaterial geschaffen, welche eine mehrteilige Form aufweist, deren Innenseite zumindest teilweise die Kontur des Formteiles bestimmt. Außerdem ist mindestens ein Gebläse zum Einblasen der Fasern in die Form mittels einer Luftströmung über zumindest eine Düse vorgesehen, wobei die Form Öffnungen aufweist, durch welche die Luft entweichen kann, so dass sich die Fasern an der Innenseite der Form anlagern. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung Mittel zur Verklebung der Fasern durch Wärmezufuhr, vorzugsweise durch Heißluft oder Infrarot-Bestrahlung, und/oder durch Kleberzufuhr sowie zumindest eine den Form-Innenraum durchquerende Schottwand, mit der die Form in zumindest zwei Formkammern unterteilbar ist.

Erfindungsgemäß ist eine Steuerung vorgesehen, welche das oder die Gebläse derart ansteuert, dass Fasern zunächst in eine erste an die Schottwand angrenzende Kammer eingeblasen werden, bis an der Schottwand eine vorgegebene Faserdichte erreicht oder die Kammer zumindest weitgehend gefüllt ist, und dass nach dem Einblasen der Fasern in die erste an die Schottwand angrenzende Kammer Fasern in eine zweite an die Schottwand angrenzende Kammer eingeblasen werden.

Vorzugsweise ist die Schottwand verstellbar an der Form gelagert oder bei geschlossener Form in eine den Form-Innenraum unterteilende Position bringbar und zumindest teilweise herausbewegbar und weist einen motorischen Antrieb zum Verstellen bzw. Herein- und Herausbewegen der Schottwand auf, der von der Steuerung derart ansteuert wird, dass vor dem Einblasen der Fasern in die zweite an die Schottwand angrenzende Kammer die Schottwand zumindest teilweise aus dem Form-Innenraum herausgezogen oder in der Form verstellt wird.

Zweckmäßigerweise steuert die Steuerung das Herausbewegen der Schottwand zeitgesteuert und/oder in Abhängigkeit von dem sich in der Luftströmung aufbauenden Druck.

Um eine Verbindung der in benachbarte Formkammern eingeblasenen Fasern zu begünstigen, ist es besonders zweckmäßig, wenn die Schottwände gelocht sind. Dadurch kann nicht nur die eingeblasene Luft durch die Schottwand hin- durch abströmen, sondern die Fasern können sich auch teilweise durch die Löcher der Schottwand hindurcherstrecken.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Schottwände besteht darin, dass sie als Rechen mit sich in Ausziehrichtung erstreckenden Zinken ausgebildet sind. Dadurch können die Schottwände aus der mehr oder weniger mit Fasern gefüllten Form herausgezogen werden, ohne Fasern aus dem Verbund herauszureißen.

Das Einbringen und Herausziehen einer Schottwand erfolgt zweckmäßig durch einen in der Formwand angeordneten Schlitz. Dieser Schlitz sollte derart an die Kontur der Schottwand angepasst sein, dass er auch bei herausgezogener Schottwand gegenüber den in die Form eingeblasenen Fasern abgedichtet bleibt. Bei rechenartiger Ausbildung der Schottwand wird der Schlitz als Lochreihe realisiert.

Daneben bietet die Erfindung die Möglichkeit, zusätzliche Schottwände als temporäres Strömungsleitelement einzusetzen. Dadurch kann beispielsweise bei der Umströmung scharfer Kanten oder bei plötzlichen Richtungsänderungen ein unerwünschter Totraum-Effekt vermieden werden, das heißt, dass die Schottwand derart auf die Luftströmung einwirkt, dass auch in den kritischen Formbereichen die erwünschte Faserdichte erreicht wird.

Auch in diesem Fall kann die Schottwand verstellbar an der Form gelagert sein, damit sie je nach Füllungsgrad die Faser/Luft-Strömung mehr oder weniger stark ablenkt. Gegen Ende des Einblasvorganges sollte die Schottwand dann aus dem Form-Innenraum weitgehend entfernt werden, damit eine vollständige Füllung der Form nicht behindert wird. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, dass die Schottwand schwenkbar an der Innenseite der Form gelagert ist, so dass sie gegen Ende des Füllvorganges an eine Wand der Form herangeklappt werden kann. Alternativ kann die Schottwand durch einen Schlitz in einer Formwand mehr oder weniger aus dem Form-Innenraum herausgezogen werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung; dabei zeigt eine schematische Darstellung der gesamten Anlage;

die Verfahrensschritte beim Einblasen der Fasern;

eine vergrößerte Darstellung der Form und der Schottwand sowie den Einsatz einer Schottwand als Strömungs- Leitelement bei horizontaler Ablenkung der Strömung;

eine Darstellung ähnlich Figur 3a und 3b, jedoch bei vertikaler Ablenkung des Strömungsweges;

eine Draufsicht auf die Form gemäß Figur 4a bzw.4b.

In Figur 1 erkennt man rechts einen Speicherbehälter 1 für die Fasern. Die Fasern werden eventuell noch durch einen so genannten Ballenöffner verkleinert und vereinzelt und sodann einem Gebläse 2 zugeführt. Dieses Gebläse erzeugt einen starken Luftstrom, mittels dessen die Fasern in bekannter Weise durch einen Einströmkanal 3 einigen Düsen 4 am Umfang einer Form 5 zugeführt werden. Die Düsen können ortsfest, schwenkbar oder linear verfahrbar an der Form

- gegebenenefalls auch im Inneren der Form - angeordnet sein.

Die Form 5 besteht aus einer Oberform 5a und einer Unterform 5b, die längs ihrer nicht sichtbaren Seitenwände in Anlage bringbar sind und deren Innenraum

- gegebenenfalls nach lokaler Verdichtung mit temporären Hilfsformen - die Kontur des gewünschten Faser-Formteiles definiert.

Im Ausführungsbeispiel ist die Unterform 5b gelocht, damit die eingeblasene Luft entweichen kann. Stattdessen können aber auch beide Formteile gelocht sein. Alternativ kann auch mit mehr oder weniger undurchlässigem Formteilen gearbeitet werden, wenn die Luft etwa durch am Umfangsspalt 6 der Form angeordnete gelochte Seitenwände entweichen kann.

Wesentlich ist nun, dass die Form 5 in dem Bereich, wo eine starke Unebenheit vorliegt, im Ausführungsbeispiel also in der Mitte, eine Schottwand 7 aufweist. Diese Schottwand ist im Ausführungsbeispiel verfahrbar. Sie durchquert die Oberform entlang eines Schlitzes und kann durch einen pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Hubantrieb 8 in das Forminnere hineingefahren werden bis sie an der Unterform 5b mehr oder weniger dicht anliegt. Schließlich zeigt Figur 1 noch durch Pfeile, wie die Luft in die Form einströmt und wo sie die Form verlässt, nämlich zum einen über die Öffnungen der Unterform 5b, aber auch durch Öffnungen in der Schottwand 7.

Die Öffnungen in der Schottwand 7 sind so bemessen, dass die Fasern nicht hindurchströmen können. Sie lagern sich vielmehr an der von der Luftströmung beaufschlagten Seite der Schottwand an, was durch den schraffierten Bereich rechts der Schottwand angedeutet ist.

Die Schottwand 7 ist vorzugsweise nicht gelocht, sondern rechenartig ausgebildet (siehe Figur 3b), derart, dass ihre Rechenzinken in Hubrichtung der Schottwand verlaufen. Dadurch kann die Schottwand aus der teilgefüllten Form herausgezogen werden, ohne den Faserverbund zu beschädigen.

In Figur 2 ist der Füllvorgang der Form in fünf Stufen dargestellt. Man sieht in der obersten Figur 2.1 , dass die Schottwand 7 heruntergefahren ist, so dass die Form 5 in eine linke Kammer 15 und eine rechte Kammer 25 unterteilt ist. Der Füllvorgang beginnt mit der Kammer 25. Dies ist in Figur 2.1 und 2.2 dargestellt.

Wenn der Füllvorgang der rechten Kammer weit genug fortgeschritten ist, so dass sich an der Schottwand 7 hinreichend verdichtetes Fasermaterial befindet, spätestens aber nach der kompletten Füllung der Kammer 25 wird die Schottwand 7 hochgefahren, die Unterbrechung zwischen den beiden Kammern 15 und 25 also aufgehoben und es beginnt der Füllvorgang der linken Kammer 15.

Dazu wird die Düse 4 an die gegenüberliegende Einblasseite der Form angeschlossen, wie dies in Figur 2.3 dargestellt ist. Man sieht, dass sich die von links in die Kammer 15 eingeblasenen Fasern unmittelbar an der Faserwand der rechten Formkammern 25 anlagern, so dass dort ein nahezu homogener Übergang entsteht und die Position der Schottwand am fertigen Formteil nicht mehr zu erkennen ist.

Wie die Figuren 2.4 und 2.5 zeigen, setzt sich der Aufbau der eingeblasenen Fasern in Richtung der Einblasdüse 4 fort, bis die linke Formkammer vollständig gefüllt ist. Der Füllvorgang kann dann beendet werden. Je nach den Anforderungen an das Formteil kann sich eine mechanische Verdichtung anschließen - sei es durch Zusammenfahren der Oberform 5a mit der Unterform 5b, sei es durch Verwendung einer temporären Hilfsform, die durch eine abweichende Kontur lokal unterschiedlich starke Verdichtungen des eingeblasenen Faserpaketes herbeiführt.

Die Verbindung der Fasern untereinander erfolgt dann in bekannter Weise durch Erhitzung, so dass ein den Fasern beigemischtes Bindemittel oder vorzugsweise ein selbst als Bindemittel geeignetes Zweikomponenten-Fasermaterial zumindest an der Außenseite der Fasern anschmilzt und mit den Nachbarfasern verklebt. Alternativ kann mit einem flüssigen Bindemittel gearbeitet werden, das in das eingeblasene Faserpaket injiziert wird; dabei kann der Erhitzungsprozess entfallen oder verkürzt werden.

Figur 3 zeigt den Einsatz einer Schottwand 7 als Strömungs-Leitelement 17. Dieses Strömungs-Leitelement bewirkt gemäß Figur 3b eine Beeinflussung der Strömung in seitlicher Richtung. Dies kommt insbesondere dann in Betracht, wenn der Rand des Formteiles - im Ausführungsbeispiel also der hinten liegende Rand - einen starken Knick nach innen aufweist. Dann ist ohne Strömungs- Leitelement zu befürchten, dass dieser nach innen ragende Bereich des Formteiles eine unerwünscht hohe Faserdichte aufweist. Dies kann dadurch vermieden werden, dass in diesen Bereich das Strömungs-Leitelement 17 die Faser/Luft-Strömung entsprechend umlenkt.

Das Strömungs-Leitelement 17 kann fest in dem Formzwischenraum 5 angeordnet sein; zweckmäßig wird es aber gegen Ende des Füllvorganges durch einen Hubantrieb 18 aus dem Form-Innenraum herausgezogen.

Die Figuren 4a und 4b zeigen den Einsatz eines Strömungs-Leitelementes 27 zur vertikalen Ablenkung der Faser/Luft-Strömung. Dabei ist das Leitelement 27 schwenkbar an der Form - im Ausführungsbeispiel an der Oberform 5a - gelagert und kann in eine schräg in den Form-Innenraum ragende Position gebracht werden, so dass die Faser/Luft-Strömung entsprechend der nach unten abknickenden Kontur der Form 5 schon vor dieser Abknickung eine gewisse Ablenkung nach unten erfährt. Mit zuneh mender Fü llung wird das Leitelement 27 dann du rch seinen Hubantrieb 28 aus dem Form-I nnenrau m herausgefahren , im Ausführungsbeispiel also nach oben geschwenkt.

Figu r 5 zeigt eine verkleinerte Draufsicht auf d ie in den Figu ren 4a und 4b dargestellte Form mit dem Strömungs-Leitelement 27 und einer Einblasdüse 4.

Zusammenfassend erlaubt d ie Erfindung somit eine wesentlich zuverlässigere Fü llung großflächiger Formteile, insbesondere solcher Formteile, die sich nahezu über die gesamte Fah rzeugbreite erstrecken , bei optimaler Beeinflussung der lokalen Faserdichte.

Vorzugsweise erfolgt die Herstellung der Faserformteile in den vorstehend besch riebenen Ausführungsbeispielen automatisiert. H ierzu wird eine in den Figuren n icht näher gezeigte Steuerung an sich üblicher Bauart eingesetzt, welche das oder die Gebläse, mittels derer d ie Fasern in d ie Form eingebracht werden , sowie gegebenenfalls das Ein- und Ausfahren oder Verschwen ken der Schottwand oder -wände ansteuert.

Bei einer solchen Steuerung handelt es sich u m eine programmierbare, prozessorgesteuerte Steuerschaltung oder einen vielseitig einsetzbaren Computer, welche bzw. welcher du rch entsprechende Steuersignale eine An- und Abschaltung des oder der Gebläse sowie erforderlichenfalls eine Regelung der Gebläseleistung bewirkt. Au ßerdem können mit einer solchen Steuerung Stellmotoren zu m Ein- und Ausfahren oder Verschwenken der Schottwand bzw. -wände entsprechend angesteuert werden .

Die Steuerung wird demnach derart angepasst bzw. programmiert, dass sie Gebläse und Schottwandantriebe so ansteuert, dass zunächst eine erste Kammer, z. B. Kammer 25 in den Figu ren 2.1 und 2.3, befüllt wird , dass dann eine Schottwand 7 wie in Figur 2.3 gezeigt herausgezogen wird , und dass im Ansch luss daran eine zweite Kammer, z. B. Kammer 1 5 in Figu r 2.3 bis 2.5, befüllt wird .

Ansch ließend erfolgt gegebenenfalls, wie weiter oben besch rieben , eine Verd ichtung der Fasern , bevor d ie Fasern durch Wärmezufuhr und/oder Kleberzufuhr miteinander vernetzt werden . H ierzu wird du rch die Steuerung eine ent- sprechende Heizung , beispielsweise ein Heißluftgebläse zu m Einblasen von Heißluft in d ie Form 5 oder eine Infrarot-Strah lungsquelle zu r Wärmebestrahlung der Form 5 aktiviert. Dabei sch melzen unter der Wärmeeinwirkung d ie Fasern zu mindest oberflächlich an und verkleben miteinander zu einem d reid imensionalen Formteil .

Weitere Möglichkeiten einer Aktivierung der Fasern sind eine Erh itzung der Form du rch Kontaktwärme mittels Heizplatten oder eine Einleitung von Heißdampf aus einem Dampferzeuger.

Wie bereits beschrieben kann zusätzlich oder alternativ ein Kleber in die Form eingebracht werden . Dies kann beispielsweise du rch Mischung der Fasern mit einem Kleberpu lver oder Sch melzkleber vor dem Einblasen erfolgen . Nach dem Einblasen des Faser/Kleber-Gemisches erfolgt eine thermische Aktivierung des Klebers, ähn lich wie zuvor besch rieben .

Daneben ist es auch eine Vernetzung der Fasern nach dem sogenannten RTM- Verfahren (Resin Transfer Molding) möglich . H ierbei werden die Fasern zunächst ohne Kleber in eine Massivunterform eingeblasen . Die Luft entweicht dabei über einen gelochten Einblasrahmen und/oder über eine gelochte Ein- blasoberform . Nach dem Fü llen wird d ie Einblasoberform gegen eine Massivoberform getauscht. Ansch ließend wird über eine oder meh rere entsprechende Einfüllöffnungen ein Harzkleber in das geschlossene Werkzeug injiziert. Der Kleber reagiert aus und das fertige Formteil kann danach entnommen werden .

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Formteile aus Fasermaterial unter Verwendung einer mehrteiligen Form (5), deren Innenseite zumindest teilweise die Kontur des Formteiles bestimmt, wobei die Fasern durch eine Luftströmung über zumindest eine Düse (4) in die Form (5) eingeblasen werden und die Luft sodann durch Öffnungen der Form (5) entweicht, so dass sich die Fasern an der Innenseite der Form anlagern, worauf die Fasern gegebenenfalls lokal verdichtet werden, bevor sie durch Wärmezufuhr und/oder Kleberzufuhr miteinander verklebt und schließlich als Formteil aus der Form (5) entnommen werden, wobei vor und/oder während des Einblasens der Fasern zumindest eine Schottwand (7) in die Form (5) eingebracht wird, die die Form (5) in zumindest zwei Formkammern (15, 25) unterteilt dadu rch g e k e n n z e i c h n e t , dass

Fasern zunächst in eine erste an die Schottwand angrenzende Formkammer (25) eingeblasen werden, bis an der Schottwand (7) eine vorgegebene Faserdichte erreicht oder die Formkammer (25) zumindest weitgehend gefüllt ist, und dass nach dem Einblasen der Fasern in die erste an die Schottwand (7) angrenzende Formkammer (25) Fasern in eine zweite an die Schottwand (7) angrenzende Formkammer (15) eingeblasen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem vor dem Einblasen der Fasern in die zweite an die Schottwand (7) angrenzende Formkammer (15) die Schottwand (7) zumindest teilweise aus dem Form-Innenraum herausgezogen oder in der Form (5) verstellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Herausbewegen oder Verstellen der Schottwand (7) zeitgesteuert und/oder in Abhängigkeit von dem sich in der Luftströmung aufbauenden Druck erfolgt.

4. Vorrichtung zum Herstellen dreidimensionaler Formteile aus Fasermaterial, mit einer mehrteiligen Form (5), deren Innenseite zumindest teilweise die Kontur des Formteiles bestimmt, mit mindestens einem Gebläse (2) zum Einbläser) der Fasern in die Form (5) mittels einer Luftströmung über zumindest eine Düse (4), wobei die Form (5) Öffnungen aufweist, durch welche die Luft entweichen kann, so dass sich die Fasern an der Innenseite der Form anlagern, mit Mitteln zur Verklebung der Fasern durch Wärmezufuhr und/oder Kleberzufuhr, und mit zumindest einer den Form-Innenraum durchquerenden Schottwand (7), mit der die Form (5) in zumindest zwei Formkammern (15, 25) unterteilbar ist,

gekennzeichnet du rch

eine Steuerung, welche das oder die Gebläse (2) derart ansteuert, dass Fasern zunächst in eine erste an die Schottwand angrenzende Formkammer (25) eingeblasen werden, bis an der Schottwand (7) eine vorgegebene Faserdichte erreicht oder die Formkammer (25) zumindest weitgehend gefüllt ist, und dass nach dem Einblasen der Fasern in die erste an die Schottwand (7) angrenzende Formkammer (25) Fasern in eine zweite an die Schottwand (7) angrenzende Formkammer (15) eingeblasen werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Schottwand (7) verstellbar an der Form (5) gelagert oder bei geschlossener Form in eine den Form-Innenraum unterteilende Position bringbar und zumindest teilweise herausbewegbar ist und einen motorischen Antrieb zum Verstellen der Schottwand (7) aufweist, wobei die Steuerung den Antrieb derart ansteuert, dass vor dem Einblasen der Fasern in die zweite an die Schottwand (7) angrenzende Formkammer (15) die Schottwand (7) zumindest teilweise aus dem Form-Innenraum herausgezogen oder in der Form (5) verstellt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Steuerung das Herausbewegen der Schottwand (7) zeitgesteuert und/oder in Abhängigkeit von dem sich in der Luftströmung aufbauenden Druck steuert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Schottwand (7) gelocht ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der dass die Schottwand (7) als Rechen ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Rechen sich in Ausziehrichtung erstreckende Zinken aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Form einen Schlitz aufweist, durch welchen die Schottwand (7) in die Form eingebracht und Herausgezogen werden kann.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei derder Schlitz auch bei herausgezogener Schottwand gegenüber den in die Form (5) eingeblasenen Fasern abgedichtet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der der Schlitz als Lochreihe ausgebildet ist.

13. Vorrichtung, nach Anspruch 4, bei der die Schottwand Bestandteil der Form ist.

14. Vorrichtung, nach Anspruch 4, bei der die Schottwand den Form-Innenraum nur teilweise, unter Freilassung eines Randspaltes durchquert.